Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Khoa học tự nhiên lớp 9 Bài 14: Năng lượng tái tạo chi tiết sách Cánh diều giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn KHTN 9. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập KHTN 9 Bài 14: Năng lượng tái tạo

Mở đầu trang 71 KHTN 9: Nhiên liệu hoá thạch đang có nguy cơ cạn kiệt. Hơn nữa, việc khai thác và sử dụng nhiên liệu hoá thạch gây ra nhiều tác động xấu đến môi trường sinh thái. Khai thác và sử dụng năng lượng tái tạo là một giải pháp quan trọng nhằm đảm bảo an ninh năng lượng và phát triển bền vững.

Năng lượng tái tạo có những ưu điểm và nhược điểm nào?

Lời giải:

• Ưu điểm chung của các dạng năng lượng tái tạo là dồi dào, khi sử dụng không phát thải khí độc hại.

• Nhược điểm: Các công trình khai thác năng lượng tái tạo đòi hỏi chi phí xây dựng cao, hoạt động chưa ổn định và vẫn tồn tại những tác động tiêu cực tới môi trường như tạo ra lượng rác thải lớn, gây tiếng ồn làm ảnh hưởng tới đời sống người dân, làm mất rừng và thay đổi chế độ thuỷ văn, ảnh hưởng tới hệ sinh thái và sự sống của các loài sinh vật.

Câu hỏi 1 trang 71 KHTN 9: Nêu một số hoạt động sử dụng năng lượng mặt trời của em trong cuộc sống hàng ngày.

Lời giải:

Một số hoạt động sử dụng năng lượng mặt trời của em trong cuộc sống hàng ngày: hệ thống sưởi, làm nóng nước, hoặc dùng để chạy máy phát điện, pin Mặt Trời,…

Câu hỏi 2 trang 72 KHTN 9: Sử dụng năng lượng mặt trời có những ưu điểm và nhược điểm gì?

Lời giải:

Ưu điểm: Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng dồi dào, khi sử dụng không phát thải khí độc hại.

Nhược điểm: Tuy vậy, việc khai thác và sử dụng nguồn năng lượng này lại phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, khí hậu, vị trí địa lí. Những yếu tố này quyết định tới lượng ánh sáng và thời gian chiếu sáng trong ngày của Mặt Trời. Hơn nữa, chi phí thiết bị, lắp đặt còn cao và hoạt động của các thiết bị này không ổn định. Muốn thu được lượng lớn năng lượng mặt trời, cần phải có một khu vực rộng (cỡ hàng trăm hecta) để đặt các tấm pin quang điện, các tấm pin quang điện này cũng rất dễ hư hỏng và sau khi hết thời gian sử dụng có thể tạo ra lượng rác thải lớn.

Vận dụng 1 trang 72 KHTN 9: Vì sao ở nước ta, các dự án điện mặt trời lớn thường được xây dựng ở các tỉnh thành phía Nam và miền Trung - Tây Nguyên?

Lời giải:

Khu vực này có lượng ánh sáng mặt trời nhiều hơn so với các khu vực khác, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng năng lượng mặt trời.

Phía Nam và miền Trung - Tây Nguyên thường có điều kiện thời tiết ổn định, ít bị tác động của mùa đông, đất đai rộng.

Từ đó, có nhiều điều kiện thời tiết thuận lợi làm cho các khu vực này trở thành lựa chọn phổ biến cho việc xây dựng các dự án điện mặt trời tại Việt Nam.

Câu hỏi 3 trang 72 KHTN 9: Tại sao nói năng lượng từ gió là năng lượng tái tạo và có nguồn gốc từ Mặt Trời?

Lời giải:

- Năng lượng gió là năng lượng tái tạo là vì gió là sự chuyển động của không khí từ khu vực có áp suất cao đến khu vực có áp suất thấp. Trên thực tế, gió tồn tại là do mặt trời làm nóng bề mặt Trái Đất một cách không đều. Khi không khí nóng tăng lên, không khí mát hơn di chuyển vào để lấp đầy khoảng trống. Chỉ cần có nắng thì gió sẽ thổi. Và gió từ lâu đã đóng vai trò là nguồn cung cấp năng lượng cho con người.

- Gió là nguồn năng lượng vô hạn nên nó được coi là năng lượng tái tạo.

Câu hỏi 4 trang 72 KHTN 9: Sử dụng năng lượng từ gió có những ưu điểm và nhược điểm gì?

Lời giải:

Ưu điểm

- Năng lượng từ gió là nguồn năng lượng dồi dào.

- Khai thác năng lượng từ gió không phát thải khí nhà kính và các chất ô nhiễm môi trường.

- Các khu vực như miền núi, nông thôn hay biển đảo có nguồn gió phù hợp có thể được lựa chọn để xây dựng các trang trại điện gió.

Nhược điểm

- Vì gió thổi không đều nên sản lượng điện từ gió không ổn định.

- Các máy phát điện gió có chi phí đầu tư lớn và khi hoạt động gây ra tiếng ồn làm ảnh hưởng tới đời sống người dân và có thể gây hại cho các loài động vật.

Vận dụng 2 trang 72 KHTN 9: Thiết kế và chế tạo mô hình máy phát điện gió dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.

Lời giải:

+ Khi có gió thổi đến, mô hình hoạt động tạo ra điện (đèn LED sẽ sáng).

+ Cánh tua bin thiết kế phù hợp, đảm bảo khi hoạt động trạng thái của đèn LED dễ quan sát nhất (đèn LED sáng rõ).

+ Mô hình chắc chắn, đảm bảo tính thẩm mĩ.

Tìm hiểu thêm trang 73 KHTN 9: Các nhà khoa học đang nghiên cứu và thử nghiệm việc sử dụng động năng của các dòng chảy, do sự chênh lệch độ cao giữa mực nước triều cao và mực nước triều thấp, để làm quay tuabin của các máy phát điện.

Năng lượng từ thuỷ triều có tiềm năng cho việc sản xuất năng lượng điện trong tương lai vì quy luật dòng chảy thuỷ triều ổn định và dễ dự đoán. Khi khai thác nguồn năng lượng này có hạn chế là cần mức chi phí cao về trang thiết bị và chỉ thực hiện được ở những nơi có thuỷ triều đủ cao.

Dựa vào hình 14.6, mô tả sơ lược nguyên tắc khai thác năng lượng từ thuỷ triều.

Lời giải:

Nguyên tắc khai thác năng lượng từ thuỷ triều là sử dụng sự chênh lệch độ cao giữa mực nước triều cao và mực nước triều thấp. Các nhà khoa học đặt các tuabin vào dòng chảy thuỷ triều. Khi nước triều lên cao, áp suất nước đẩy cánh quạt của tuabin, tạo năng lượng động cơ quay. Khi nước triều rút đi, tuabin tiếp tục tạo ra năng lượng khiến máy phát điện hoạt động.

Luyện tập trang 74 KHTN 9: Em hãy tìm hiểu và nêu những khó khăn có thể gặp phải khi lắp đặt hệ thống chuyển đổi năng lượng từ sóng biến thành năng lượng điện và hệ thống truyền tải điện đó vào bờ.

Lời giải:

Để thu được năng lượng từ sóng biển, cần đặt các hệ thống chuyển đổi năng lượng ở ngoài biển hoặc dọc các bờ biển và sử dụng sự chuyển động lên xuống của sóng để làm quay tuabin các máy phát điện. Năng lượng từ sóng biển rất dồi dào nhưng lại trải rộng nên chưa có phương pháp khai thác hiệu quả.

Câu hỏi 5 trang 74 KHTN 9: Khai thác thủy điện có những ưu điểm và nhược điểm gì?

Lời giải:

Ưu điểm: không phát thải khí nhà kính và các chất gây ô nhiễm môi trường. Ngoài ra, các đập thuỷ điện và hồ chứa còn góp phần phòng chống lũ và điều hoà nguồn nước tưới tiêu cho sản xuất nông nghiệp vùng hạ lưu.

Nhược điểm: việc xây dựng và vận hành các nhà máy thuỷ điện sẽ làm mất rừng và diện tích đất canh tác của người dân, làm thay đổi chế độ thuỷ văn, ảnh hưởng đến hệ sinh thái trên sông và khu vực lân cận.

Vận dụng 3 trang 75 KHTN 9: Thảo luận và đề xuất các biện pháp sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường tại gia đình, nhà trường và địa phương em đang sống.

Lời giải:

Một số biện pháp bảo vệ môi trường có thể thực hiện như:

• Hạn chế sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, các loại hoá chất, các sản phẩm từ nhựa dùng một lần, giảm thiểu rác thải nhựa trong sinh hoạt hằng ngày. Nên sử dụng các loại dụng cụ, chất liệu có nguồn gốc từ thiên nhiên, sản phẩm tái chế.

• Phân loại rác thải, phục vụ cho việc xử lí rác thải và tái chế đạt hiệu quả cao nhất.

• Sử dụng tiết kiệm năng lượng, hạn chế các phương tiện giao thông cá nhân, tăng cường sử dụng nguồn năng lượng sạch và thân thiện với môi trường.

• Giữ gìn cảnh quan, môi trường xanh – sạch – đẹp, tích cực trồng và chăm sóc cây xanh, bảo vệ rừng.

Xem thêm các bài giải bài tập Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều hay, chi tiết khác:

13. Sử dụng năng lượng

14. Năng lượng tái tạo

Bài tập (Chủ đề 5)

15. Tính chất chung của kim loại

16. Dãy hoạt động hoá học

17. Tách kim loại. Sử dụng hợp kim

Lý thuyết KHTN 9 Bài 14: Năng lượng tái tạo

I. Năng lượng tái tạo

- Năng lượng tái tạo là năng lượng đến từ các nguồn năng lượng có sẵn trong thiên nhiên, liên tục được bổ sung thông qua các quá trình tự nhiên

1. Năng lượng mặt trời

- Năng lượng mặt trời luôn có sẵn trong thiên nhiên, khó có khả năng bị cạn kiệt trong tương lai gần.

- Khi sử dụng năng lượng mặt trời không gây ra tiếng ồn, không phát thải các chất gây ô nhiễm không khí hay các khí gây hiệu ứng nhà kính.

- Năng lượng mặt trời được khai thác trực tiếp như để chiếu sáng, làm khô quần áo, sấy nông sản, sấy thực phẩm, làm muối, chuyển hóa thành năng lượng điện của pin mặt trời hoặc khai thác gián tiếp qua các thiết bị thu nhiệt để làm nóng nước, chạy nhà máy nhiệt điện,..

- Tuy nhiên, giá thành sản xuất tấm pin mặt trời còn cao, hệ thống hấp thụ nhiệt mặt trời có hiệu suất chuyển hóa năng lượng thấp.

- Lắp đặt quá nhiều các tấm pin mặt trời, hệ thống thu nhiệt mặt trời trong thành phố sẽ phản xạ mạnh ánh sáng vào ban ngày gây ô nhiễm ánh sáng.

2. Năng lượng từ gió

- Năng lượng từ gió luôn có sẵn trong thiên nhiên. Do không phát thải các chất gây ô nhiễm không khí hay các khí gây hiệu ứng nhà kính và công nghệ khai thác năng lượng từ gió phát triển mạnh, nên khai thác năng lượng từ gió được xem là một trong những giải pháp quan trọng nhất nhằm giảm biến đổi khí hậu toàn cầu.

- Vì tốc độ gió trên đại dương thường ổn định hơn và mạnh hơn so với tốc độ gió trên đất liền nên năng lượng từ gió ngoài khơi là một nguồn năng lượng tái tạo có triển vọng phát triển lớn, có thể lắp đặt các trang trại gió ngoài khơi trên vùng biến rộng

- Hiện nay, nhiều khu vực biến ở nước ta có tiềm năng năng lượng từ gió nhưng chưa được khai thác.

- Mặc dù việc khai thác và sử dụng năng lượng từ gió không phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính nhưng hiệu suất chuyển đổi năng lượng thấp, giá thành đầu tư ban đầu cao, các nhà máy điện gió phát ra tiếng ồn gây ảnh hưởng đến môi trường sống của sinh vật,... Tuabin điện gió có thể làm nhiều tín hiệu phát thanh, ảnh hưởng đến vùng hoạt động của các loài chim (đặc biệt là chim di cư) và dơi.

3. Năng lượng từ sóng biển

- Sóng biển được hình thành chủ yếu do tác động của gió. Tốc độ gió càng lớn và thời gian gió thổi càng lâu thì sóng biển càng lớn.

- Năng lượng từ sóng biển là năng lượng có nguồn gốc từ hoạt động của các con sóng.

- Dạng năng lượng này luôn có sẵn trong tự nhiên, không tạo chất thải, được khai thác bằng công nghệ hiện đại và chuyển hóa thành điện năng phục vụ cho các nhu cầu sử dụng của con người.

- Năng lượng từ sóng biển ở nước ta rất dồi dào nhưng để có được công suất điện lớn và ổn định cần nhiều máy phát điện đặt trong không gian rộng, gây ảnh hưởng đến giao thông đường biển, hệ sinh thái, đòi hỏi giá thành đầu tư ban đầu cao và phụ thuộc rất lớn vào các mùa trong năm, chịu ảnh hưởng bởi thiên tai.

4. Năng lượng từ dòng sông

- Sông là dòng nước chảy thường xuyên trên Trái Đất, được các nguồn nước mưa, nước ngầm, nước băng tuyết tan bổ sung thường xuyên.

- Năng lượng từ dòng sông là năng lượng lấy từ sức chảy của dòng nước.

- Dạng năng lượng này có sẵn trong thiên nhiên, ít tác động tiêu cực đến môi trường so với năng lượng hóa thạch.

- Để khai thác năng lượng từ dòng sông, người ta xây dựng các nhà máy thủy điện nhằm chuyển hóa năng lượng này thành năng lượng điện.

- Khai thác năng lượng từ dòng sông để làm thủy điện cũng dẫn đến các vấn để về sinh thái và đa dạng sinh học, làm diện tích rừng bị suy giảm, tác động đến chất lượng nước và việc khai thác, sử dụng nước. Đặc biệt với các nhà máy thủy điện có công suất lớn, cần phải di chuyển số lượng lớn dân cư ra khỏi vùng sinh sống ở gần sông, làm thay đổi văn hóa, tập quán sinh sống của họ.

II. Sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường

- Sử dụng hiệu quả năng lượng là việc dùng ít năng lượng hơn để thực hiện cùng một công việc hoặc cùng một chức năng của thiết bị, máy móc.

Ví dụ, chúng ta cần sử dụng đèn LED thay thế cho đèn huỳnh quang hoặc đèn sợi đốt.

- Bảo vệ môi trường là hoạt động phòng ngừa, hạn chế tác động xấu đến môi trường; ứng phó sự cố môi trường; khắc phục ô nhiễm, suy thoái môi trường, cải thiện chất lượng môi trường; sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên, đa dạng sinh học và ứng phó với biến đổi khí hậu.

- Sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường có liên quan chặt chẽ với nhau. Việc sử dụng hiệu quả năng lượng giúp giảm thiểu sự tiêu thụ năng lượng và khí thải, giảm thiểu tác động đến môi trường.

- Mục tiêu chính của việc sử dụng hiệu quả năng lượng là để thực hiện tiết kiệm năng lượng như:

+ Giảm năng lượng hao phí, nhờ đó giảm chi phí sử dụng năng lượng trong sản xuất và đời sống.

+ Giảm khai thác và sử dụng năng lượng hóa thạch giúp giảm lượng phát thải khí gây ô nhiễm môi trường.

Ví dụ về một số biện pháp sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường:

- Sử dụng năng lượng tái tạo để chuyển hóa thành điện năng (như điện mặt trời, điện gió, thủy điện) sẽ giảm thiểu sự phát thải khí nhà kính và giảm tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch.

- Sử dụng các thiết bị tiết kiệm điện như bóng đèn LED, tủ lạnh, điều hòa, bình nóng lạnh,... (có tính năng tiết kiệm năng lượng) nhằm giảm số tiền điện phải trả hàng tháng và ít tác động đến môi trường.

- Tăng cường sử dụng, cải tiến máy móc, thiết bị tiết kiệm năng lượng tại các công ty, nhà máy, xí nghiệp, đồng thời thực hiện tái chế các sản phẩm và sử dụng nguyên liệu thân thiện với môi trường.

- Sử dụng phương tiện giao thông công cộng thay cho các phương tiện cá nhân góp phần tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu phát thải khí thải.

- Tạo ý thức tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường: tắt các thiết bị không sử dụng, sử dụng thiết bị tiết kiệm năng lượng, chọn sử dụng các sản phẩm tái chế và thân thiện với môi trường,..